自愈混凝土正逐渐成为建筑行业变革的关键力量,有望重塑混凝土应用与基础设施维护模式。这一创新材料受罗马混凝土启发,结合现代生物工程,正从实验室走向实际应用。
庞贝古城2023年的考古发掘,为古罗马人制造能保存2000多年的混凝土工艺提供了清晰证据。麻省理工学院副教授Admir Masic称其为“时间胶囊”。这一发现对正面临资产损耗和维护成本问题的建筑行业影响巨大。自 20 世纪 90 年代初现代自愈混凝土概念提出后,研究不断进步。传统混凝土修复小裂缝速度慢且受限,促使研究人员开发自主修复系统。
麦克马斯特大学的Mouna Reda和Samir Chidiac探索生物学和化学机制。冬季加拿大基础设施因温度波动产生裂缝,维修成本高昂。荷兰微生物学家2006年开发出利用细菌修复裂缝的混凝土,水分进入裂缝激活孢子,产生碳酸钙修复裂缝。化学替代方法利用修复剂可修复更大裂缝且起效更快。蒙大拿州立大学团队开发出工程活体材料,将菌丝体与细菌结合,至少可保持一个月活性,有望取代部分传统混凝土。
水泥行业是全球二氧化碳排放大户,监管压力和客户可持续发展要求使其成为焦点。自愈混凝土能在建筑工地附近生产、维修或回收利用,可能改变碳核算和生命周期成本模型。在气候恶劣地区,自主修复系统尤为重要。麦克马斯特大学研发的胶囊需承受恶劣搅拌条件,这需要材料供应商和承包商合作验证。对于工程师和规范制定者,技术将推动规范设计转向基于性能的模式,承包商和供应商也面临新挑战。随着客户需求变化,建筑行业接触新兴材料的机会将增加。









